Transcript Файл в формате PPT (6,1 МB) - EEE - petroleum

Лекционный курс
Физические основы
нанотехнологий и их
применение в
нефтегазовой отрасли»
Раздел НАНООБЪЕКТЫ ПРИРОДНЫХ НЕФТЕЙ
И СПОСОБЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ
Тема Методы и средства исследований (2)
ПЕТРОИНФОРМАТИКА
Data mining for petroleum molecules
РАЗРАБОТКА
природных месторождений нефти и газа
РАЗРАБОТКА
баз данных лабораторных и полевых
исследований
Data mining for petroleum molecules
The standard software
supplied with
“Petroleomics”
instruments can’t assign
and interpret spectra in
sufficient detail to translate
the tide of data into useful
information about an oil
sample’s origin
or behaviour
In 2009, Sierra Analytics, Inc
teamed up with the Magnet
lab researchers to develop
“Composer” – a commercial
package that allows researchers
both in industry and academia,
to make sense of petroleomic
mass spectra. It builds on the
extensive libraries of data
and processing techniques
developed at the Magnet lab
to help researchers analyse,
sort and visualise their data to
extract meaningful information.
СОЗДАНИЕ НОВОГО ЦЕНТРА
«ПЕРТРОЛЕОМИКИ» И «ПЕТРОИНФОРМАТИКИ»
В ЯПОНИИ
ПЕТРОИНФОРМАТИКА
ПЕТРОИНФОРМАТИКА
Прогнозирование свойств
нефтей путем
анализа
многочисленных
результатов
лабораторных
экспериментов
МОЛЕКУЛЯРНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
( методы
молекулярной
динамики )
Прогнозирование свойств
нефтей путем
проведения
«витуальных
экспериментов»
ПРОВЕДЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЧАСТО ЗАТРУДНЕНО ИЗ-ЗА
- ОТСУТСТВИЯ ДОСТАТОЧНОГО КОЛИЧЕСТВА
КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
- ОТСУТСТВИЯ НЕОБХОДИМОГО ОБЪЕМА
СОВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- ОТСУТСТВИЯ ДОСТАТОЧНОГО ФИНАНСИРОВАНИЯ
ОДНА ИЗ АЛЬТЕРНАТИВ – ПРОВЕДЕНИЕ
КОМПЬЮТЕРНОГО
МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
(ВИРТУАЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ НА СУПЕР-ЭВМ)
ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ .
ФЛОПС - единица измерения производительности ЭВМ
(количество операций с плавающей запятой в секунду)
ИНДУСТРИЯ СУПЕР-ЭВМ
ПРОГРАММА ПРАВИТЕЛЬСТВА США (2006г.) до 2010 г.:
 БОЛЬШИНСТВО УНИВЕРСИТЕТОВ
– от 1 до 50 Тфлопс
 ВЕДУЩИЕ УНИВЕРСИТЕТЫ
–
100 Тфлопс
САРОВ (Нижегородская область), 24 фев. 2012 Г. - РИА Новости.
В Саровском федеральном ядерном центре (РФЯЦ-ВНИИЭФ)
работает суперкомпьютер мощностью 1 петафлопс,
к 2018-2020 годам мощность будет увеличена до 1 эксафлопса.
В центре разработана компактная супер-ЭВМ мощностью
3 терафлопса для коммерческого производства,
планируют сдачу в эксплуатацию машины мощностью 5 терафлопс..
По словам ученых, на компактные суперкомпьютеры есть заказы,
"существует устойчивый спрос".
Центр уже продал на внутрироссийском рынке 50 супер-ЭВМ
терафлопного класса, которые были поставлены в ряд
университетов и предприятий.
СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ –
ОСНОВА РАЗВИТИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
 ОСНОВНОЙ ИНСТРУМЕНТ ИССЛЕДОВАНИЯ – ДЕТАЛЬНОЕ
ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА СУПЕР-ЭВМ




(НАНО) ЭЛЕКТРОНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
ФАРМАКОЛОГИЯ
 КРУПНЫЕ МИРОВЫЕ СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ НАНОЦЕНТРЫ
 США
 ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ШТАТА НЬЮ-ЙОРК ( >100 Тфлопс, IBM)
 ЕВРОПА (ГЕРМАНИЯ)
 ОБЩЕСТВО МАКСА ПЛАНКА, КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЦЕНТР (100 Тфлопс, IBM)
 ЯПОНИЯ
 ИНСТИТУТ ФИЗИКИ И ХИМИИ (СУПЕР-ЭВМ СОБСТВЕННОЙ РАЗРАБОТКИ – 2
Пфлопс)
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
ДИСЛОКАЦИЙ ПРИ ЗАСТЫВАНИИ РАСПЛАВА ТАНТАЛА
Для обеспечения нужной точности расчета
учитывалось поведение 16 миллионов атомов.
Счет на супер-ЭВМ (360 Тфлопс) занял 7 часов
(НА САМОЙ МОЩНОЙ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ – 10 месяцев)
Результаты моделирования необходимы для
оптимизации конструкций и расчета срока их службы
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛОВ
НА АТОМАРНОМ УРОВНЕ В МИКРО (НАНО) ЭЛЕКТРОНИКЕ
(ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ)
 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИЗОЛИРУЮЩЕМ НАНОСЛОЕ
 50 ВАРИАНТОВ
 СУПЕР-ЭВМ 11 Тфлопс
 ПОЛНЫЙ ЦИКЛ МОДЕЛИРОВАНИЯ
– 250 дней
 НА САМОЙ МОЩНОЙ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ – 700 лет
 В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБОСНОВАНА ВОЗМОЖНОСТЬ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗОЛЯТОРА В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
МИКРОЭЛЕКТРОНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Течение и кластеризация в наноканале
Результаты расчетов,
методом молекулярной
динамики, течения жидкости
в нанотрубке в плоской
и трехмерной постановке
КВАНТОВО -МЕХАНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ
И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕЖФАЗНЫХ СЛОЕВ
НАНОКОМПОЗИТОВ
Cтруктуры, относящиеся к
нескольким шагам одноосного
растяжения олигомера
полиэтилена в контакте с
углеродной наночастицей.
Зависимость силы деформации
от удлинения полимерной цепи в контакте с
углеродной наночастицей
МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
КОМПОНЕНТ ПРИРОДНЫХ НЕФТЕЙ
2 нс
The 2 ns simulation of an asphaltene dimer in heptane
took about 1 month on an 8 processor PIII/866 MHz cluster.
КОНЕЦ
ЛЕКЦИИ